JPS5993909A - 内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置 - Google Patents
内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置Info
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- JPS5993909A JPS5993909A JP20239782A JP20239782A JPS5993909A JP S5993909 A JPS5993909 A JP S5993909A JP 20239782 A JP20239782 A JP 20239782A JP 20239782 A JP20239782 A JP 20239782A JP S5993909 A JPS5993909 A JP S5993909A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の吸排気弁の弁開閉時期調整装置に
関する。
関する。
周知のように、この種、弁開閉時期調整装置は、内燃機
関の負荷または回転数に応じて弁開閉時期や弁リフト量
を変化させる機能を備えている。その目的とするところ
は、たとえば、開弁時期を早くすることにより、出力を
増大させ、オーバラップを大きくし内部ＥＧＲ効果をも
たせることにより、ＮＯｘを低減させ、出力増大の効果
を得たり、また、別の機能においては、機関特性がカム
特性によって左右されるけれども、カム形状を機関低回
転域において高トルクを出すよう選定すると、高回転域
における機関の出力トルクが犠牲となり、逆に、高回転
域において高トルクを得るようにカム形状を選定すると
、低回転域でのトルクが低下するので、これ、を防止し
ようとするものである。
関の負荷または回転数に応じて弁開閉時期や弁リフト量
を変化させる機能を備えている。その目的とするところ
は、たとえば、開弁時期を早くすることにより、出力を
増大させ、オーバラップを大きくし内部ＥＧＲ効果をも
たせることにより、ＮＯｘを低減させ、出力増大の効果
を得たり、また、別の機能においては、機関特性がカム
特性によって左右されるけれども、カム形状を機関低回
転域において高トルクを出すよう選定すると、高回転域
における機関の出力トルクが犠牲となり、逆に、高回転
域において高トルクを得るようにカム形状を選定すると
、低回転域でのトルクが低下するので、これ、を防止し
ようとするものである。
これらの目的を達成するための手段としては、カム軸に
異なるカムプロフィルを有する２つのカムを隣接して設
け、該カム軸を軸方向に移動させることにより、選択的
に弁開閉時期を調整する装置があり、また、油圧式また
は電子油圧式弁開閉時期調整装置が提案されている。
異なるカムプロフィルを有する２つのカムを隣接して設
け、該カム軸を軸方向に移動させることにより、選択的
に弁開閉時期を調整する装置があり、また、油圧式また
は電子油圧式弁開閉時期調整装置が提案されている。
ところが前者の場合、従来の頭上弁式等の動弁機構にそ
のま５適用できず、動弁機構の配置を大巾に改造する必
要があり、後者の場合、製造コストが高くなり、その上
、一部が故障した場合、機関の運転が不能となる。
のま５適用できず、動弁機構の配置を大巾に改造する必
要があり、後者の場合、製造コストが高くなり、その上
、一部が故障した場合、機関の運転が不能となる。
更に、具体的にいえば、第１図は通常の頭上弁式の動弁
機構を示す斜視図で、シリンダブロック１に穿設された
シリンダボア２で、上下往復動するピストン３はクラン
ク軸４に回転を与える。シリンダボア２上方には、吸排
気弁５が設けられ、弁５の弁棒類を弁バネ６に抗して弁
腕７で押下げる。弁腕７はブツシュロッド８によって揺
動運動をする。ブツシュロッド８の下端はタペット９で
支承され、タペット９はカム１０で上下動する。
機構を示す斜視図で、シリンダブロック１に穿設された
シリンダボア２で、上下往復動するピストン３はクラン
ク軸４に回転を与える。シリンダボア２上方には、吸排
気弁５が設けられ、弁５の弁棒類を弁バネ６に抗して弁
腕７で押下げる。弁腕７はブツシュロッド８によって揺
動運動をする。ブツシュロッド８の下端はタペット９で
支承され、タペット９はカム１０で上下動する。
カム１０は前記クランク軸４に固着されたクランクギヤ
１１、中間ギヤ１２及びカムギヤ１３によって回転され
る。そして、４サイクル機関ではクランクギヤ１１とカ
ムギヤ１３の比は１：２．２サイクル機関では、同じく
１：１である。４サイクル機関を例にとった場合、第２
図に示すクランク回転角−弁リフトグラフに示すように
、弁リフトはクランク回転角に対し図示のような動きを
する。
１１、中間ギヤ１２及びカムギヤ１３によって回転され
る。そして、４サイクル機関ではクランクギヤ１１とカ
ムギヤ１３の比は１：２．２サイクル機関では、同じく
１：１である。４サイクル機関を例にとった場合、第２
図に示すクランク回転角−弁リフトグラフに示すように
、弁リフトはクランク回転角に対し図示のような動きを
する。
ところが、特に過給機付のディーゼル機関においては、
第３図に示すように、低負荷ａと高負荷すでは吸排気弁
５の最適な弁開閉時期は大きく異なり、前記したように
、カム１個の場合は全負荷域では最適な吸・排気の時期
が得られない。
第３図に示すように、低負荷ａと高負荷すでは吸排気弁
５の最適な弁開閉時期は大きく異なり、前記したように
、カム１個の場合は全負荷域では最適な吸・排気の時期
が得られない。
そこで本発明は、以上の問題点を解消するために創作さ
れたもので、現在大量生産され、低コストの動弁機構に
対し、できるだけ改造することなく、機械式弁開閉時期
調整装置を付設することを目的とするものである。
れたもので、現在大量生産され、低コストの動弁機構に
対し、できるだけ改造することなく、機械式弁開閉時期
調整装置を付設することを目的とするものである。
以下、本発明の構成を添付図面に示す実施例にもとづい
て説明する。
て説明する。
第４図ないし第６図は本発明の第１の実施例で、過給機
付等のディーゼル機関において、ブツシュロッド８とカ
ム１０との間に、本実施例の弁開閉時期調整装置Ａを介
在させている。該装置Ａは、」ニガリンク１５と下方リ
ンク１６がクランクケース１７に片持状で枢支され、１
８．１９は夫々の支点を示す。上方リンク１５に凹部２
０が設けられ、これにブツシュロッド８の下端が当接さ
れている。
付等のディーゼル機関において、ブツシュロッド８とカ
ム１０との間に、本実施例の弁開閉時期調整装置Ａを介
在させている。該装置Ａは、」ニガリンク１５と下方リ
ンク１６がクランクケース１７に片持状で枢支され、１
８．１９は夫々の支点を示す。上方リンク１５に凹部２
０が設けられ、これにブツシュロッド８の下端が当接さ
れている。
下方リンク１６の先端にブリッジ２１を枢支し、該枢支
点２２と、該枢支点２２についてブツシュロッド８とカ
ム１０の中心を結ぶ線に対し対称な点２３に、夫々カム
当接用のローラ２４，２５を回動自在にして設けている
。上方リンク１５とブリッジ２１との間に、径を異にす
るローラ２６，２７を隣接して介在させている。ローラ
２６は上方リンク１５に当接し、ローラ２７はブリッジ
２１に当接するようになっている。これらローラ２６，
２７は連結杆２８の一端に回動自在にして設けられ、連
結杆２８の他端にピン２９を固着している。ピン２９に
はバネ受３０を回動自在に嵌合し、バネ受３０はクラン
クケース１７に取付けられた圧縮されたバネ３１を支承
している。該ピン２９は水平方向には自由に移動できて
規制しないガイド３２と逆三角形の穿設部を有するスト
ッパ３３との両者で規制されている。したがって、スト
ッパ３３が上方に位置、すなわち高負荷にすれば、ピン
２９は固定された状態となり、ストッパ３３が下方に位
置、すなわち低負荷にすれば、ピン２９はガイド３２と
ストッパ３３の穿設部とが重った部分で自由に水平方向
に移動できる。つまり、ストッパ３３が最低の位置にく
れば、ピン２９はガイド３２の両端間を自由に移動でき
る。
点２２と、該枢支点２２についてブツシュロッド８とカ
ム１０の中心を結ぶ線に対し対称な点２３に、夫々カム
当接用のローラ２４，２５を回動自在にして設けている
。上方リンク１５とブリッジ２１との間に、径を異にす
るローラ２６，２７を隣接して介在させている。ローラ
２６は上方リンク１５に当接し、ローラ２７はブリッジ
２１に当接するようになっている。これらローラ２６，
２７は連結杆２８の一端に回動自在にして設けられ、連
結杆２８の他端にピン２９を固着している。ピン２９に
はバネ受３０を回動自在に嵌合し、バネ受３０はクラン
クケース１７に取付けられた圧縮されたバネ３１を支承
している。該ピン２９は水平方向には自由に移動できて
規制しないガイド３２と逆三角形の穿設部を有するスト
ッパ３３との両者で規制されている。したがって、スト
ッパ３３が上方に位置、すなわち高負荷にすれば、ピン
２９は固定された状態となり、ストッパ３３が下方に位
置、すなわち低負荷にすれば、ピン２９はガイド３２と
ストッパ３３の穿設部とが重った部分で自由に水平方向
に移動できる。つまり、ストッパ３３が最低の位置にく
れば、ピン２９はガイド３２の両端間を自由に移動でき
る。
以上のような構成をとる第１の実施例では、第５図及び
第６図に示すように、予め圧縮されたバネ３１の拡大に
より、ローラ２６，２７は、左側のローラ２４上に移動
し、カム１ｏが矢印Ｃ方向に回転すれば、右側のローラ
２５がリフトしても左側のローラ２４はリフトしないの
で、ローラ２６゜２７はリフトしない。したがって、ブ
ツシュロッド８もリフトせず、吸排気弁５もリフトしな
い。
第６図に示すように、予め圧縮されたバネ３１の拡大に
より、ローラ２６，２７は、左側のローラ２４上に移動
し、カム１ｏが矢印Ｃ方向に回転すれば、右側のローラ
２５がリフトしても左側のローラ２４はリフトしないの
で、ローラ２６゜２７はリフトしない。したがって、ブ
ツシュロッド８もリフトせず、吸排気弁５もリフトしな
い。
カム１０が更に回転してローラ２４がリフトして始めて
吸排気弁５もリフトし、高負荷時においてはローラ２６
，２７が固定された状態であったが、この状態より弁開
閉時期が遅れる。更に、カム１゜が回転して右側のロー
ラ２５が下降し始めると、ブリッジ２１と上方リンク１
５との平行状態でなく、ある角度を形成するため、ロー
ラ２６，２７を右方に押す力が彷き、これがバネ３１の
バネ力に打ち勝って、ローラ２６，２７は右に移動し、
ローラ２５上付近に至る。このため、ローラ２４はまだ
リフトしているのに、ローラ２５のリフトが零ならは、
吸排気弁５のリフトも零となり、高負荷時のローラ２６
，２７固定状態に比べ、弁閉時期が早まる。カム１０が
回転し、ローラ２４，２５ともカムのベース円上に戻る
と、ブリッジ２１と上方リンク１５は平行状態となるた
め、バネ３１によりローラ２６，２７は左に押し戻され
る。
吸排気弁５もリフトし、高負荷時においてはローラ２６
，２７が固定された状態であったが、この状態より弁開
閉時期が遅れる。更に、カム１゜が回転して右側のロー
ラ２５が下降し始めると、ブリッジ２１と上方リンク１
５との平行状態でなく、ある角度を形成するため、ロー
ラ２６，２７を右方に押す力が彷き、これがバネ３１の
バネ力に打ち勝って、ローラ２６，２７は右に移動し、
ローラ２５上付近に至る。このため、ローラ２４はまだ
リフトしているのに、ローラ２５のリフトが零ならは、
吸排気弁５のリフトも零となり、高負荷時のローラ２６
，２７固定状態に比べ、弁閉時期が早まる。カム１０が
回転し、ローラ２４，２５ともカムのベース円上に戻る
と、ブリッジ２１と上方リンク１５は平行状態となるた
め、バネ３１によりローラ２６，２７は左に押し戻され
る。
第７図は以トの過程を排気弁についてクランク角度に対
し、ローラ２６，２７ （ピン２９）の水平方向の変位
と弁リフトについて示したものであり、このクランク回
転角−弁リフトグラフで低負荷を３高負荷をｂで表わし
ている。
し、ローラ２６，２７ （ピン２９）の水平方向の変位
と弁リフトについて示したものであり、このクランク回
転角−弁リフトグラフで低負荷を３高負荷をｂで表わし
ている。
第８図ないし第１０図は本発明の第２の実施例で、第１
の実施例と同一部分は同一符号で示している。本実施例
では、第１の実施例の上方リンク１５の代りに、円弧状
のカムプロフィル３４を有するテコ３５を設け、テ：コ
３５は支点１８でクランクケース１７に枢支され、カム
プロフィル３４の円弧はカム１０のベース円中心を中心
とする半径γの円弧で形成される。バネ受３０を回動自
在に嵌合したピン２９は、垂直リンク３６の上端に回動
自在にして設けられ、該垂直リンク３６はクランクケー
ス１７に支点３７で枢支されている。
の実施例と同一部分は同一符号で示している。本実施例
では、第１の実施例の上方リンク１５の代りに、円弧状
のカムプロフィル３４を有するテコ３５を設け、テ：コ
３５は支点１８でクランクケース１７に枢支され、カム
プロフィル３４の円弧はカム１０のベース円中心を中心
とする半径γの円弧で形成される。バネ受３０を回動自
在に嵌合したピン２９は、垂直リンク３６の上端に回動
自在にして設けられ、該垂直リンク３６はクランクケー
ス１７に支点３７で枢支されている。
バネ受３０は第１の実施例と同様、バネ３１によって矢
印方向に押し付けられている。また、ピン２９はストッ
パ３３が第１の実施例と同様になっているので、支点３
７を中心とする円弧運動に規制を受け、高負荷では固定
、低負荷では円弧運動の範囲が大となっている。
印方向に押し付けられている。また、ピン２９はストッ
パ３３が第１の実施例と同様になっているので、支点３
７を中心とする円弧運動に規制を受け、高負荷では固定
、低負荷では円弧運動の範囲が大となっている。
以上のような構成をとる第２の実施例では、第９図及び
第１０図に示すように、ローラ２６ 、２７は予め圧縮
されたバネ３１の拡大により、同図中左側に移動してお
り、このため、吸排気弁５のバルブリフトのタイミング
、すなわち弁開閉時期が遅れる。カム１０が回転し、ロ
ーラ２６，２７が押し上げられると、それに伴ってテコ
３５、ブツシュロッド８がリフトし、吸排気弁５を開く
わけだが、第１０図のように、カム１０の最大リフト点
を過ぎると、テコ３５はブツシュロッド８により常に力
を受けているため、カム１０とテコ３５の傾斜角の関係
により、同図で右方向の矢印で示すような方向にローラ
２６，２７は力を受は移動する。
第１０図に示すように、ローラ２６ 、２７は予め圧縮
されたバネ３１の拡大により、同図中左側に移動してお
り、このため、吸排気弁５のバルブリフトのタイミング
、すなわち弁開閉時期が遅れる。カム１０が回転し、ロ
ーラ２６，２７が押し上げられると、それに伴ってテコ
３５、ブツシュロッド８がリフトし、吸排気弁５を開く
わけだが、第１０図のように、カム１０の最大リフト点
を過ぎると、テコ３５はブツシュロッド８により常に力
を受けているため、カム１０とテコ３５の傾斜角の関係
により、同図で右方向の矢印で示すような方向にローラ
２６，２７は力を受は移動する。
この結果、ローラ２６，２７が固定されている高負荷時
に比べ、吸排気弁５が閉弁する時期が早まる。
に比べ、吸排気弁５が閉弁する時期が早まる。
ローラ２６，２７がカム１０のベースサークル上に達す
ると、カム１０とテコ３５の傾斜はなくなり、バネ３１
によりローラ２６，２７は左に押し戻される。
ると、カム１０とテコ３５の傾斜はなくなり、バネ３１
によりローラ２６，２７は左に押し戻される。
第１１図は第２の実施例の過程を排気弁について示した
ものであり、低負荷をａ、高負荷をｂで表わしている。
ものであり、低負荷をａ、高負荷をｂで表わしている。
以上要するに、本発明は、一定のカムプロフィルを有す
る１個のカムによって吸気弁または排気弁の開閉を行う
内燃機関の動弁機構において、該カムと前記弁を駆動す
る中間部材との間に、該カムに対する当接位置を、高負
荷時には一定位置で、低負荷時には弁開閉時期を早める
ような位置に変更するローラを介在させた内燃機関の吸
排気用弁開閉時期調整装置であるから、次の効果を奏す
る。
る１個のカムによって吸気弁または排気弁の開閉を行う
内燃機関の動弁機構において、該カムと前記弁を駆動す
る中間部材との間に、該カムに対する当接位置を、高負
荷時には一定位置で、低負荷時には弁開閉時期を早める
ような位置に変更するローラを介在させた内燃機関の吸
排気用弁開閉時期調整装置であるから、次の効果を奏す
る。
■ 本発明の動弁機構は、一定のカムプロフィルを有す
る１個のカムからなるものでありながら、高負荷時及び
低負荷時ともに最適な弁開閉時期が得られる。
る１個のカムからなるものでありながら、高負荷時及び
低負荷時ともに最適な弁開閉時期が得られる。
■ 従来より慣らされた技術で、かつ大量生産され低コ
ストのカムを用いて、例えばタペットの代りに本発明の
弁開閉時期調整装置を介在したのみであるので、特に大
巾な動弁機構を改造する必要がないことから、既存の内
燃機関へも適用を容易とすることができる。
ストのカムを用いて、例えばタペットの代りに本発明の
弁開閉時期調整装置を介在したのみであるので、特に大
巾な動弁機構を改造する必要がないことから、既存の内
燃機関へも適用を容易とすることができる。
■ 高負荷時には、従来と同様、カムとローラの当接位
置が一定であるので、出方トルクは特に安定しており、
弁開閉時期調整装置の介在による機関の信頼性は損われ
ない。
置が一定であるので、出方トルクは特に安定しており、
弁開閉時期調整装置の介在による機関の信頼性は損われ
ない。
なお、本発明の弁開閉時期調整装置はガス機関に応用で
きることはいう迄もない。
きることはいう迄もない。
第１図は一般の頭上弁式動弁機構の斜視図、第２図はク
ランク回転角−弁リフトグラフ、第３図は過給機付ディ
ーゼル機関のクランク回転角−弁リフトグラフ、第４図
は本発明の第１の実施例の側面図、第５図及び第６図は
第４図の作動図、第７図は本発明の第１の実施例のクラ
ンク回転角−弁リフトグラフ、第８図は本発明の第２の
実施例の側面図、第９図及び第１０図は第８図の作動図
、第１１図は本発明の第２の実施例のクランク回転角−
弁リフトグラフを示す。 ５・・・吸・排気弁、８・・・ブツシュロッド、１ｏ・
・・カム、２６，２７・・・ローラ、３３・・・ストッ
パ。 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦 クランク回転角 第１１図
ランク回転角−弁リフトグラフ、第３図は過給機付ディ
ーゼル機関のクランク回転角−弁リフトグラフ、第４図
は本発明の第１の実施例の側面図、第５図及び第６図は
第４図の作動図、第７図は本発明の第１の実施例のクラ
ンク回転角−弁リフトグラフ、第８図は本発明の第２の
実施例の側面図、第９図及び第１０図は第８図の作動図
、第１１図は本発明の第２の実施例のクランク回転角−
弁リフトグラフを示す。 ５・・・吸・排気弁、８・・・ブツシュロッド、１ｏ・
・・カム、２６，２７・・・ローラ、３３・・・ストッ
パ。 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦 クランク回転角 第１１図
Claims (1)
- 一定のカムプロフィルを有する１個のカムによって吸気
弁または排気弁の開閉を行う内燃機関の動弁機構におい
て、該カムと前記弁を駆動する中間部材との間に、該カ
ムに対する当接位置を、高負荷時には一定位置で、低負
荷時には弁開閉時期を早めるような位置に変更するロー
ラを介在させた内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20239782A JPS5993909A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20239782A JPS5993909A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993909A true JPS5993909A (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=16456814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20239782A Pending JPS5993909A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 内燃機関の吸排気用弁開閉時期調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5993909A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036373A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-02-14 | Herbert Naumann | Hubventilsteuerungen |
| JP2002364318A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Aisin Seiki Co Ltd | 可変動弁装置 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP20239782A patent/JPS5993909A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036373A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-02-14 | Herbert Naumann | Hubventilsteuerungen |
| JP2002364318A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Aisin Seiki Co Ltd | 可変動弁装置 |
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